調(diào)節(jié)閥固有流量特性

「選擇原則」

 

▼

調(diào)節(jié)閥的選擇應(yīng)按調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性、干擾源和S（閥阻比）值三方面綜合考慮。

 

1

一般選擇原則

 

1.閥上壓差變化小，給定值變化小，工藝過(guò)程的主要變量的變化小，以及S＞0.75的控制對(duì)象，宜選用直線(xiàn)流量特性。

 

2.慢速的生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)S＞0.4時(shí)，宜選用直線(xiàn)流量特性。

 

3.要求大的可調(diào)范圍，管道系統(tǒng)壓力損失大，開(kāi)度變化及閥上壓差變化相對(duì)較大的場(chǎng)合，宜選用等百分比流量特性。

 

4.快速的生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程不太了解時(shí)，宜選用等百分比流量特性。

 

5.根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)也可按下表選擇流量特性。

 

注：ΔPn ——表示正常流量下的閥兩端壓差。

      ΔPQun1——表示閥關(guān)閉的閥兩端的壓差。

 

6.快開(kāi)特性：適用于兩位動(dòng)作的場(chǎng)合或當(dāng)需要迅速獲得調(diào)節(jié)閥的*大流通能力的場(chǎng)合。當(dāng)調(diào)節(jié)器必須設(shè)定在寬比例帶時(shí)，其調(diào)節(jié)閥也可選用快開(kāi)特性。

 

2

閥型式選擇

                                                

1.根據(jù)工藝變量（溫度、壓力、壓降和流速等）、流體特性（粘度、腐蝕性、毒性、含懸浮物或纖維等）以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（可調(diào)比、泄漏量和噪音等）、調(diào)節(jié)閥管道連結(jié)形式來(lái)綜合選擇調(diào)節(jié)閥型式。

                                                   

2.一般情況下優(yōu)先選用體積小，通過(guò)能力大，技術(shù)先進(jìn)的直通單、雙座調(diào)節(jié)閥和普通套筒閥。也可以選用低S值節(jié)能閥和精小型調(diào)節(jié)閥。

 

3.根據(jù)不同場(chǎng)合，可選用下列型式調(diào)節(jié)閥。

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1）直通單座閥

• 一般適用于工藝要求泄漏量小、流量小、閥前后壓差較小的場(chǎng)合。但口徑小于20mm的閥也廣泛用于較大差壓的場(chǎng)合；

• 不適用于高粘度或含懸浮顆粒流體的場(chǎng)合。

2）直通雙座閥

• 一般適用于對(duì)泄漏量要求不嚴(yán)、流量大和閥前后壓差較大的場(chǎng)合；

• 但不適用于高粘度或含懸浮顆粒流體的場(chǎng)合。

3）套筒閥

• 一般適用于流體潔凈，不含固體顆粒的場(chǎng)合。

• 閥前后壓差大和液體可能出現(xiàn)閃蒸或空化的場(chǎng)合。

4）球型閥

• 適用于高粘度、含纖維、顆粒狀和污穢流體的場(chǎng)合。

• 調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求可調(diào)范圍很寬（R可達(dá)200∶1；300∶1）的場(chǎng)合。

• 閥座密封墊采用軟質(zhì)材料時(shí)，適用于要求嚴(yán)密封的場(chǎng)合。

• “O”型球閥一般適用兩位式切斷的場(chǎng)合。

• “V”型球閥一般適用于連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其流量特性近似于等百分比。

5）角型閥

一般適用于下列場(chǎng)合：

• 高粘度或懸浮物的流體（必要時(shí)，可接沖洗液管）；

• 氣-液混相或易閃蒸的流體；

• 管道要求直角配管的場(chǎng)合。

6）高壓角型閥

除適用5）中各種場(chǎng)合外，還適用于高靜壓、大壓差的場(chǎng)合。但一定要合理選擇閥內(nèi)件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式以延長(zhǎng)使用壽命。

7）閥體分離型調(diào)節(jié)閥

• 一般適用于高粘度、含顆粒、結(jié)晶以及纖維流體的場(chǎng)合；

• 用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)腐蝕流體的場(chǎng)合時(shí)，閥體應(yīng)選用耐腐蝕襯里，閥蓋、閥芯和閥座應(yīng)采用耐腐蝕壓墊或相應(yīng)的耐腐蝕材料。其流量特性比隔膜閥好。

8）偏心旋轉(zhuǎn)閥

適用于流通能力較大，可調(diào)比寬（R可達(dá)50∶1或100∶1）和大壓差，嚴(yán)密封的場(chǎng)合。

9）蝶型閥

• 適用于大口徑、大流量和低壓差的場(chǎng)合；

• 一般適用于濃濁液及含懸浮顆粒的流體場(chǎng)合；

• 用于要求嚴(yán)密封的場(chǎng)合，應(yīng)采用橡膠或聚四氟乙烯軟密封結(jié)構(gòu)；對(duì)腐蝕性流體，需要使用相應(yīng)的耐蝕襯里。

10）三通閥

適用于流體溫度為300℃以下的分流和合流場(chǎng)合，用于簡(jiǎn)單配比調(diào)節(jié)。兩流體的溫差應(yīng)不大于150℃。

11）隔膜閥

適用于強(qiáng)腐蝕、高粘度或含有懸浮顆粒以及纖維的流體，同時(shí)對(duì)流量特性要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。由于受隔膜襯里的限制，只能用于壓力低于或等于1MPa，工作溫度小于150℃的場(chǎng)合。

12）波紋管密封閥

適用于真空系統(tǒng)和流體為劇毒、易揮發(fā)及稀有貴重流體的場(chǎng)合。

13）低溫調(diào)節(jié)閥

• 適用于低溫工況以及深度冷凍的場(chǎng)合。

• 介質(zhì)溫度在－100～40℃時(shí)，可選帶散熱片（此處為吸熱）加柔性石墨填料閥。

介質(zhì)溫度在－200～－100℃時(shí)，宜選用長(zhǎng)頸型低溫閥。

14）低S值節(jié)能調(diào)節(jié)閥

適合于工藝負(fù)荷變化大或當(dāng)S值小于0.3的場(chǎng)合。

15）低噪音閥

適用于液體產(chǎn)生閃蒸、空化和氣體在閥縮流面處流速大于音速且預(yù)估噪音超過(guò)95dB（A）的場(chǎng)合。

16）快速切斷閥

適用于兩位式調(diào)節(jié)系統(tǒng)和工藝過(guò)程發(fā)生故障時(shí)，需要閥緊急打開(kāi)或關(guān)閉的場(chǎng)合。

17）自力式調(diào)節(jié)閥

適用于流量變化小，調(diào)節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應(yīng)困難的場(chǎng)合。

特殊工藝生產(chǎn)過(guò)程，應(yīng)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)選擇專(zhuān)用調(diào)節(jié)閥。

 

②

 

調(diào)節(jié)閥材料

「選擇」

 

▼

1

一般選擇原則

 

1.閥體耐壓等級(jí)、使用溫度范圍和耐腐蝕性能和材質(zhì)都不應(yīng)低于工藝連接管道材質(zhì)的要求。并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠(chǎng)定型產(chǎn)品。一般情況選用鑄鋼或鍛鋼閥體。

 

2.水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃的流體，不宜選用鑄鐵閥體。

 

3.環(huán)境溫度低于－20℃的場(chǎng)合不應(yīng)選用鑄鐵閥體。

 

4.閥內(nèi)件應(yīng)能耐腐蝕、耐流體沖蝕以及耐流體經(jīng)節(jié)流產(chǎn)生空化、閃蒸時(shí)閥內(nèi)件的氣蝕損壞。

 

2

閥內(nèi)件材料選擇

 

1.非腐蝕性流體一般選用1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti或其它不銹鋼。

 

2.腐蝕性流體應(yīng)根據(jù)流體的種類(lèi)、濃度、溫度和壓力的不同，以及流體含氧化劑、流速的不同選擇合適的耐腐蝕材料。

 

常用耐腐蝕材料有1Crl8Ni9Ti、0Crl8Nil2M02Ti、20＃合金、哈氏合金及鈦鋼。

 

3.對(duì)于流速大、沖刷嚴(yán)重的工況應(yīng)選用耐磨材料。如經(jīng)過(guò)熱處理的9Crl8及17-7PH和具有緊固氧化層、韌質(zhì)及疲勞強(qiáng)度大的鉻鉬鋼、G6X等材料。

 

4.嚴(yán)重磨損場(chǎng)合的材料選擇

 

• 出現(xiàn)閃蒸、空化和含有顆粒的流體場(chǎng)合，閥芯、閥座表面進(jìn)行硬化處理。

• 當(dāng)流體的溫度過(guò)高及壓差過(guò)大時(shí)，其閥芯、閥座應(yīng)進(jìn)行表面硬化處理。如表面堆焊司太萊合金。

 

③

 

調(diào)節(jié)閥泄漏量及流量的

「選擇」

 

▼

 

根據(jù)工藝對(duì)泄漏量的要求選擇不同等級(jí)泄漏量的閥型。

 

一般直通單座閥泄漏量應(yīng)小于或等于額定C值的0.01％，雙座閥的泄漏量應(yīng)小于或等于額定C值的0.1％。

 

流向的選擇：

 

1.球閥、普通蝶閥對(duì)流向沒(méi)有要求，可選任意流向。

 

2.三通閥、文丘里角閥、雙密封帶平衡孔的套筒閥已規(guī)定了某一流向，一般不能改變。

 

3.單座閥、角形閥、高壓閥、無(wú)平衡孔的單密封套筒閥、小流量調(diào)節(jié)閥等應(yīng)根據(jù)不同的工作條件，來(lái)選擇調(diào)節(jié)閥的流向。

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1）對(duì)于DN≤20的高壓閥，由于靜壓高，壓差大，氣蝕沖刷嚴(yán)重，應(yīng)選用流閉型；當(dāng)DN＞20時(shí)，應(yīng)選穩(wěn)定性好為條件來(lái)決定流向。

2）角型閥對(duì)于高粘度、含固體顆粒介質(zhì)要求“自潔”性能好時(shí)，應(yīng)選用流閉型。

3）單座閥、小流量調(diào)節(jié)閥一般選用流開(kāi)型，當(dāng)沖刷嚴(yán)重時(shí)，可選用流閉型。

4）單密封套筒閥一般選用流開(kāi)型；有“自潔”要求時(shí)，可選用流閉型。

5）兩位式調(diào)節(jié)閥（單座閥、角形閥、套筒閥、快開(kāi)流量特性），應(yīng)選用流閉型；當(dāng)出現(xiàn)水擊、喘振時(shí)，應(yīng)改選用流開(kāi)型。

6）當(dāng)選用流閉型且ds＜d時(shí)（ds——閥桿直徑；d——閥座直徑），閥的穩(wěn)定性差時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

• *小工作開(kāi)度大于20％～30％以上；

• 選用剛度大的彈簧；

• 選用等百分比的流量特性。

 

④

 

調(diào)節(jié)閥附件的選擇

「選擇」

 

▼

 

1

閥門(mén)定位器適用場(chǎng)合

 

1.用于克服摩擦力或需要提高調(diào)節(jié)閥動(dòng)作速度的場(chǎng)合。

 

2.分程控制和調(diào)節(jié)閥需要改變氣開(kāi)、氣關(guān)形式的場(chǎng)合。

 

3.需要改變調(diào)節(jié)流量特性的場(chǎng)合。

 

4.調(diào)節(jié)器比例帶很寬，但又要求閥對(duì)小信號(hào)有響應(yīng)的場(chǎng)合。

 

5.無(wú)彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)或活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)比例動(dòng)作的場(chǎng)合。

 

6.用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、操作非標(biāo)準(zhǔn)彈簧的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（20～100kPa以外的彈簧范圍）的場(chǎng)合。

 

2

氣動(dòng)繼動(dòng)器適用場(chǎng)合

 

1.快速過(guò)程需要提高調(diào)節(jié)閥響應(yīng)速度的場(chǎng)合，調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)器之間距離大于100m的場(chǎng)合。

 

2.需要提高氣動(dòng)調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)的場(chǎng)合。

 

3

電磁閥

 

1.適用于遙控、程序控制、聯(lián)鎖系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)氣路自動(dòng)關(guān)閉，使調(diào)節(jié)閥開(kāi)或關(guān)的場(chǎng)合。

 

直通型電磁閥用于雙位調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制，根據(jù)程序控制的邏輯關(guān)系可選擇“常閉式”或“常開(kāi)式”電磁閥。

 

• 二位三通電磁閥：一般用于控制單作用氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥及其它控制系統(tǒng)進(jìn)行氣路的自動(dòng)切換控制或聯(lián)鎖程序控制。

   

• 二位四（五）通電磁閥：一般適用于控制雙作用氣缸和帶有活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥，以及使用切斷球閥的自控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換和程序控制。

 

2.當(dāng)要求大容量來(lái)縮短動(dòng)作時(shí)間，把電磁閥作為先導(dǎo)閥與大容量氣動(dòng)繼動(dòng)器組合使用。

 

3.在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中，應(yīng)選用防爆型電磁閥、本安型電磁閥或選用開(kāi)關(guān)型電氣轉(zhuǎn)換器。

 

4

保位閥

 

適用于當(dāng)氣源壓力低于給定值時(shí)，要求調(diào)節(jié)閥保持在某一位置上的場(chǎng)合。

 

5

電氣轉(zhuǎn)換器

 

1.控制系統(tǒng)采用電動(dòng)儀表和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成的場(chǎng)合。

2.將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闅庑盘?hào)。

3.快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，宜選用電氣轉(zhuǎn)換器。

 

6

閥位傳送器

 

1.重要場(chǎng)合，宜選用閥位傳送器。

2.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)配用閥位傳送器。

 

7

手輪機(jī)構(gòu)

 

1.未設(shè)置旁路的調(diào)節(jié)閥，下列情況應(yīng)設(shè)置手輪機(jī)構(gòu)；但對(duì)工藝安全生產(chǎn)聯(lián)鎖用的緊急放空閥和安裝在禁止人進(jìn)入的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的調(diào)節(jié)閥，則不應(yīng)設(shè)置手輪機(jī)構(gòu)。

 

2.需要限制閥開(kāi)度的場(chǎng)合。

 

3.對(duì)于大口徑和選用貴金屬管道的場(chǎng)合。

 

8

氣動(dòng)三通控制閥

 

適用于遙控或程序控制系統(tǒng)，使其調(diào)節(jié)閥或氣動(dòng)閘板閥開(kāi)或關(guān)的場(chǎng)合。

 

調(diào)節(jié)閥附設(shè)的電氣元件，如電氣閥門(mén)定位器、電磁閥和電氣轉(zhuǎn)換器等，用于防爆場(chǎng)合時(shí)，其防爆等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)防爆設(shè)計(jì)規(guī)定。

 

調(diào)節(jié)閥氣開(kāi)、氣關(guān)選擇原則：儀表供氣系統(tǒng)發(fā)生故障或控制信號(hào)突然中斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度應(yīng)處于使生產(chǎn)裝置安全的位置。

 

⑤

 

調(diào)節(jié)閥

「安裝」

 

▼

 

1

一般要求

 

1.調(diào)節(jié)閥宜垂直、正立安裝在水平管道上。公稱(chēng)通徑DN≥80mm的調(diào)節(jié)閥，其閥前后管道上應(yīng)設(shè)有永久性支架。

 

2.調(diào)節(jié)閥安裝位置應(yīng)方便操作和維修。必要時(shí)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)。

 

3.調(diào)節(jié)閥組配管應(yīng)組合緊湊，便于操作、維修和排液。

 

4.調(diào)節(jié)閥的上、下部分應(yīng)留有足夠的空間，以便在維修時(shí)取下執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥內(nèi)件以及閥的下法蘭和堵頭。

 

5.調(diào)節(jié)閥用于高粘度、易結(jié)晶、易汽化以及低溫流體時(shí)，應(yīng)采取保溫和防凍措施。

 

6.調(diào)節(jié)閥使用環(huán)境溫度一般不高于60℃，不低于－40℃的場(chǎng)合。

 

7.當(dāng)閥安裝在有振動(dòng)場(chǎng)合時(shí)，應(yīng)考慮防振措施。

 

8.凡未裝閥門(mén)定位器的調(diào)節(jié)閥，膜頭上應(yīng)安裝指示控制信號(hào)的小型壓力表。

 

9.調(diào)節(jié)閥用于含有懸浮物和粘度較高流體時(shí)，應(yīng)配沖洗管線(xiàn)。

 

10.調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)應(yīng)注意使介質(zhì)按閥體標(biāo)定箭頭方向流過(guò)。

 

11.調(diào)節(jié)閥應(yīng)先檢查校驗(yàn)，并在管道吹掃后安裝。

 

2

調(diào)節(jié)閥旁路

 

1.下列情況應(yīng)設(shè)置旁路：

 

• 腐蝕性流體；

• 嚴(yán)重磨損閥內(nèi)件的場(chǎng)合；

• 其它重要場(chǎng)合，例如鍋爐給水調(diào)節(jié)閥。

 

2.下列情況可不設(shè)置旁路：

 

• 清凈流體；

• 公稱(chēng)通徑DN＞80mm的場(chǎng)合；

• 調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障或檢修時(shí)，不致引起工藝事故的場(chǎng)合；

• 工藝過(guò)程不允許或無(wú)法利用旁路閥操作的場(chǎng)合。例如：緊急聯(lián)鎖放空閥以及漿狀和易結(jié)晶的流體等。

 

3.調(diào)節(jié)閥連接形式應(yīng)符合制造廠(chǎng)產(chǎn)品說(shuō)明用書(shū)的規(guī)定。

 

4.調(diào)節(jié)閥漸擴(kuò)（縮）管，同心和偏心漸擴(kuò)（縮）管，宜選用偏心漸擴(kuò)（縮）管。

 

5.調(diào)節(jié)閥配管和配線(xiàn)

 

• 調(diào)節(jié)閥的配管和配線(xiàn)方案應(yīng)滿(mǎn)足調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

• 調(diào)節(jié)閥配管宜采用φ6×1紫銅管或PVC護(hù)套紫銅管，大膜頭調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)閘閥宜采用φ8×1紫銅管或帶PVC護(hù)套紫銅管。

• 防爆區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)閥配用的電氣部件的配線(xiàn)應(yīng)符合《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 58-83）的有關(guān)規(guī)定。

 

6.調(diào)節(jié)閥用壓縮空氣壓力等級(jí)應(yīng)符合產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。壓縮空氣的質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)自動(dòng)化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》（GB 4830-84））的要求。

 

7.自力式調(diào)節(jié)閥安裝注意事項(xiàng)

 

• 帶指揮閥的壓力式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前應(yīng)安裝過(guò)濾器。取壓點(diǎn)與調(diào)節(jié)閥之間距離不小于10倍管徑。

• 溫度調(diào)節(jié)閥，檢測(cè)器為雙金屬時(shí)，檢測(cè)器應(yīng)垂直安裝在水平管道上。

• 檢測(cè)器為溫包時(shí)，盡可能垂直安裝。如果條件不允許，也可傾斜安裝，但與水平管道的夾角應(yīng)大于45°

• 自力式調(diào)節(jié)閥原則上不安裝旁路閥，如果要設(shè)置旁路閥